JP2008286908A - 画像表示装置及び方法、並びに画像発生装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信した画像信号を再サンプリングするサンプリング部3と、サンプリング部3で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成する画像合成部4と、画像合成部3が合成した1枚の画像を画素ずらしによって複数のサブフレームで表示する画像表示部6とを備え、サンプリング部6は、少なくとも2種類のサンプリング位相を有し、連続するフレーム間で、異なるサンプリング位相を用いて画像信号を再サンプリングするとともに、画像合成部4は、サンプリング部3において異なる位相で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成することで、複数の異なる時間の画像を1枚の画像に合成する。
【選択図】図1
Description
時間方向及び空間方向に離散したデータで構成される画像信号を受信して、該受信した画像信号を画素ずらし表示技術を用いて該受信した画像信号より少ない画素数で高密度表示を行う画像表示装置であって、
外部から入力される画像信号を受信する画像受信部と、
該受信した画像信号を再サンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成する画像合成部と、
前記画像合成部が合成した1枚の画像を画素ずらしによって複数のサブフレームで表示する画像表示部とを備え、
前記サンプリング部は、少なくとも2種類のサンプリング位相を有し、連続するフレーム間で前記異なるサンプリング位相を用いて画像信号を再サンプリングするとともに、
前記画像合成部は、前記サンプリング部において異なる位相で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成することで、複数の異なる時間の画像を1枚の画像に合成する
ことを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図1に示される画像表示装置は、時間方向及び空間方向に離散したデータで構成される画像信号を受信して、該受信した画像信号を画素ずらし表示技術を用いて該受信した画像信号より少ない画素数で高密度表示を行うものである。
図1には、画像表示装置7の他、画像表示装置7の外部に配置され、画像表示装置7で表示すべき画像を発生する画像発生部1が示されている。画像発生部1は、画像表示装置7に対して電気的に接続されたケーブル上にアナログまたはデジタルの画像信号を出力することで画像信号を伝送するものであっても良く、電波や光等を用いて画像信号を伝送するものであっても良い。
サンプリング部3は、少なくとも2種類のサンプリング位相を有し、連続するフレーム間で、異なるサンプリング位相を用いて画像信号Bを再サンプリングする。
再サンプリングされた画像信号Cは、画像信号Bの画素数より少ない画素数で構成される。ここでは、後述する画像表示部6に用いられる表示デバイスの画素数に再サンプリングされるものとする。
サンプリング部3の上記2種類のサンプリング位相は、画像表示部6の画素ずらしを用いて表示される各サブフレームの画素の表示位置に対応したものである。
第1及び第2のフレームメモリ66、67に格納された各フィールドの画像を、同期信号発生部68によりフィールド毎に読み出して表示用液晶パネル61に供給して表示させるとともに、その読み出しに同期して駆動電圧発生部69により偏光方向制御用液晶パネル62に所定の電圧を選択的に印加する。
このようにして、画像の見かけ上の位置、即ち表示位置が切り換えられる。
このような画素のシフト(画素ずらし)による、表示位置の切り替えを行うことで、
相前後する2つのフィールド期間で、表示用液晶パネル61の2倍の画素数を有する画像を表示する。
入力された画像信号Aは、画像受信部2で受信され、画像受信部2から画像信号Bが出力される。画像受信部2では、前述の通り、受信した画像信号Aを後段の処理で必要な画像信号に形式を変換する。画像受信部2が出力した画像信号Bは、サンプリング部3に入力され、再サンプリングされる。本実施の形態では、画素ずらしを2サブフレームで構成する場合について説明するので、サンプリング部3は、画像信号Bを1/2の画素数に再サンプリングする。サンプリングする画素の配置については、後述する。
画像表示装置6では、画素ずらし機能を有する任意の表示デバイスが使用できるが、以下、図2及び図3(a)〜(d)を参照して説明した表示装置が用いられるものとして説明する。
さらに表示デバイスが表示できる色画像は、赤緑青の3原色に限るものではなく、黄、シアン、マゼンタなどの補色や第二の赤、緑又は青などを含めた4原色以上の表示デバイスを用いることができる。
図5(a)及び(b)において、画像信号はマトリクス状に配置された画素の値を表すものであり、画面上の画素の位置は、その画面上の水平方向の位置を表す座標値xと、水平方向の位置を表す座標値yとで表される。そして、画面の左上隅(最も上の行で、最も左の列)の画素の座標値が(x=0,y=0)であり、水平方向の座標値xは右向きに1列毎に値が1つずつ大きくなり、垂直方向の座標値yは下向きに、1行毎に値が1ずつ大きくなるものとする。他の同様の図においても同様である。
x=2・(n−1)+(y%2)
となり、フレーム2t+1でサンプリングされる画素の水平方向の座標値xを垂直方向の座標値の関数で表せば、
x=2・(n−1)+(y+1)%2
となる。
ただし、nは1以上の整数、(a%b)はaをbで割ったときの剰余を示す。
Pb(2・(n−1)+(y%2),y,2t)
で表され、フレーム2t+1でサンプリングされる画素は、
Pb(2・(n−1)+(y+1)%2,y,2t+1)
で表される。
画像合成部4では、サンプリング部3から入力されたフレーム2tの画像信号C(2t)とフレーム2t+1の画像信号C(2t+1)の画素を、それぞれのフレームで再サンプリングされた位置に対応して空間的に合成し、1枚の合成画像信号D(2t)として画像表示部6に出力する。このとき、画像メモリ5は、少なくとも再サンプリングされた1枚の画像信号Cを構成する画素を記憶できるだけの記憶容量を持ち、画像合成部4は、画像メモリ5にフレーム2tの画像信号C(2t)を一時的に記憶し、フレーム2t+1の画像信号C(2t+1)が入力されるときに、画像メモリ5に記憶したフレーム2tの画像信号C(2t)を読み出して、画像信号C(2t)と画像信号C(2t+1)の画素と所定の順番で交互に出力することで、合成画像信号D(2t)を生成する。もちろん、画像メモリ5の記憶容量を再サンプリングされた画像信号Cの2枚以上として、2フレーム以上の画素を記憶したのちに、記憶された2フレームの画像信号を所定の順番で交互に読み出して合成画像信号D(2t)とすることもできる。
(0,0)、(2,0)、(4,0)、…
(1,1)、(3,1)、(5,1)、…
(0,2)、(2,2)、(4,2)、…
である。
画素ずらしを行った場合、上記の画素の、見かけ上の位置は、図9(b)に示すように、1画素ずつ下がり、それぞれ
(0,1)、(2,1)、(4,1)、…
(1,2)、(3,2)、(5,2)、…
(0,3)、(2,3)、(4,3)、…
となる。一般化すれば、表示部6の座標値(x,y)の画素が、画素ずらしにより、(x,(y+1))の位置に見える。
フレーム2t+1の座標値(x,y)の画素のためのデータ(図9(d))は、表示部6の座標値(x,(y−1))の画素の駆動に用いられ、画素ずらしを行う結果、図9(b)に示すように、座標値(x,y)の位置に見える(表示される)。一方、フレーム2tの座標値(x,y)の画素のためのデータ(図9(c))は、表示部6の座標値(x,y)の画素の駆動に用いられ、画素ずらしを行わず、図9(a)に示すように、座標値(x,y)の位置に見える(表示される)。
Pd(2・(n−1)+(y%2),y,2t)
で表される画素(図9(c))から成る画像E(2t)を第一のサブフレーム(フレーム2t)で、画素ずらしを行なわずに、画素Pe(x,y,2t)から成る画像として表示し(図9(a))、
Pd(2・(n−1)+(y+1)%2),y,2t+1)
で表される画素(図9(d))から成る画像E(2t+1)を第二のサブフレーム(フレーム2t+1)で、画素ずらしを行なって、画素Pe(x,y,2t+1)として表示する(図9(b))。
ただし、nは1以上の整数、(a%b)はaをbで割ったときの剰余を示す。
図13は、本発明の実施の形態2に係る画像表示装置の別の構成を示す図である。図1と同様に、図13には、画像表示装置12の他、画像表示装置12の外部に配置され、画像表示装置12に表示する画像を発生する画像発生部1を記載した。
ただし、nは1以上の整数、(a%b)はaをbで割ったときの剰余を示す。
ただし、nは1以上の整数、(a%b)はaをbで割ったときの剰余を示す。
サンプリング部3で再サンプリングされた画像信号Cと、補間画像生成部10で生成された補間画像Gは、複数の異なる時間の画像であり、画像合成部11は、これらの複数の異なる時間の画像を合成する。
図14(g)に示された画像信号D(0)は、図14(c)、(d)の画像信号C(0)とG(0.5)を合成した結果、図14(h)の画像信号D(1)は、図14(e)、(f)の画像信号C(1)と画像信号G(1.5)を合成した結果である。
画像合成部11で合成された、画像信号Cと補間画像Gは、画像表示部6の画素ずらしを用いて表示される1つのサブフレームの画素の表示位置に対応したものである。
Pb(2・(n−1)+(y+1)%2,y,2t+1)
(ただし、nは1以上の整数、(a%b)はaをbで割ったときの剰余を示す。)の位置の画素(図15(d)、(e))を生成するので、補間画像Gには、サンプリング部3で再サンプリングされなかった画素位置の画像信号が生成されることになる。すなわち画像合成部11で図15(c)、(d)の画像信号C(0)とG(0.5)を合成した画像信号D(0)(図15(g))は、図15(a)の画像信号A(0)と同じとなり、同様に、図15(e)、(f)の画像信号C(1)とG(1.5)を合成した画像信号D(1)(図15(h))は、図15(a)の画像信号A(1)と同じとなるので、静止画像の画素密度を維持したまま表示することができる。
図17は、本発明の実施の形態3に係る画像発生装置の構成を示す図である。画像発生装置13は、その外部に配置された画素ずらし表示方法を用いて少ない画素数で高い画素密度の表示を行う画像表示部6に電気的、あるいは光や電波等によって接続され、これら接続手段に応じた信号形式により画像信号Fを画像表示部6に送出する。ここで、画像表示部6の画素の配置と画素ずらしの方向やタイミングが既知であるとする。
このときフレーム2tでは、画像信号F(2t)の白丸で示された画素、即ち図20(c)に示される、分解後の表示画像E(2t)の画素(Pf(x,y,2t))が表示され、表示部6では、図20(a)に示されるように、画素ずらしは行われず、表示画素Pe(l,m,2t)の位置(画素の見かけ上の位置)は、画素の実際の位置と同じで、図20(a)に実線で示すごとくとなる。
同様に、画像信号F(2t+1)を表示画像E(2t+1)とE(2t+1.5)の2回に分割して表示する。
フレーム2t+1.5では、画像信号F(2t)の黒三角で示された画素、即ち、図21(d)に示される、分解後の表示画像E(2t+1.5)の画素(Pf(x,y,2t+1))が表示され、表示部6では図21(b)に示すように、画素ずらしが行われ、表示画素Pe(l,m,2t+1.5)の位置(画素の見かけ上の位置)は、図21(b)に実線で示すごとくとなる。
Claims (12)
- 時間方向及び空間方向に離散したデータで構成される画像信号を受信して、該受信した画像信号を画素ずらし表示技術を用いて該受信した画像信号より少ない画素数で高密度表示を行う画像表示装置であって、
外部から入力される画像信号を受信する画像受信部と、
該受信した画像信号を再サンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成する画像合成部と、
前記画像合成部が合成した1枚の画像を画素ずらしによって複数のサブフレームで表示する画像表示部とを備え、
前記サンプリング部は、少なくとも2種類のサンプリング位相を有し、連続するフレーム間で前記異なるサンプリング位相を用いて画像信号を再サンプリングするとともに、
前記画像合成部は、前記サンプリング部において異なる位相で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成することで、複数の異なる時間の画像を1枚の画像に合成する
ことを特徴とする画像表示装置。 - 前記サンプリング部の前記少なくとも2種類のサンプリング位相は、前記画像表示部の画素ずらしを用いて表示される各サブフレームの画素の表示位置に対応したものであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記サンプリング位相の数が、前記画像表示部のサブフレーム数と同じであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記画像合成部が合成に用いる画像の枚数が、前記画像表示部のサブフレーム数と同じであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 時間方向及び空間方向に離散したデータで構成される画像信号を受信して、該受信した画像信号を画素ずらし表示技術を用いて該受信した画像信号より少ない画素数で高密度表示を行う画像表示装置であって、
外部から入力される画像信号を受信する画像受信部と、
該受信した画像信号を再サンプリングするサンプリング部と、
該受信した画像信号に対して時間的に中間に位置する補間画像を少なくとも1枚生成する補間画像生成部と、
前記サンプリング部で再サンプリングされた画像と前記補間画像生成部が生成した補間画像を空間的に合成する画像合成部と、
前記画像合成部が合成した1枚の画像を画素ずらしによって複数のサブフレームで表示する画像表示部とを備え、
前記画像合成部は、前記サンプリング部によってサンプリングされた画像と前記補間画像生成部で生成した補間画像を用いて、複数の異なる時間の画像を1枚の画像に合成することを特徴とする画像表示装置。 - 前記複数の時間は、前記画像表示部の画素ずらしを用いて表示される1つのサブフレームの画素の表示位置に対応したものであることを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。
- 前記画像合成部で用いるサンプリングされた画像の数と補間画像の数の合計が前記画像表示部のサブフレーム数と同じであることを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。
- 前記補間画像生成部で生成する補間画像の画素の位置が、前記サンプリング部で再サンプリングされた画素の位置と異なることを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。
- 時間方向及び空間方向に離散したデータで構成される画像信号を受信して、該受信した画像信号を画素ずらし表示技術を用いて該受信した画像信号より少ない画素数で高密度表示を行う画像表示方法であって、
受信した画像信号を再サンプリングするサンプリング工程と、
前記サンプリング工程で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成する画像合成工程と、
前記画像合成工程で生成した1枚の画像を画素ずらしによって複数のサブフレームで表示する画像表示工程とを備え、
前記画像合成工程は、前記画像表示工程の複数のサブフレームの各々において、前記サンプリング工程でサンプリングされた複数枚の画像が順次表示されるように画像を合成する
ことを特徴とする画像表示方法。 - 時間方向及び空間方向に離散したデータで構成される画像信号を受信して、該受信した画像信号を画素ずらし表示技術を用いて該受信した画像信号より少ない画素数で高密度表示を行う画像表示方法であって、
受信した画像信号を再サンプリングするサンプリング工程と、
受信した画像信号に対して時間的に中間に位置する少なくとも1枚の画像を生成する補間画像生成工程と、
前記サンプリング工程で再サンプリングされた画像と前記補間画像生成工程で生成した補間画像を用いて1枚の画像を合成する画像合成工程と、
前記画像合成工程で合成された1枚の画像を画素ずらしによって複数のサブフレームで表示する画像表示工程とを備え、
前記画像合成工程では、前記サンプリング工程で再サンプリングされた画像と前記補間画像生成工程で生成された補間画像を用いて、複数の異なる時間の画像を1枚の画像に合成する
ことを特徴とする画像表示方法。 - 1枚の画像信号を画素ずらしによって複数のサブフレームとして表示する画素ずらし表示に用いる画像信号を生成する画像発生装置であって、
連続した複数のフレームの画像を発生する画像発生部と、
前記画像発生部で発生した画像信号を再サンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成する画像合成部と、
前記画像合成部が合成した画像を送出する画像送信部とを備え、
前記サンプリング部は、少なくとも2種類のサンプリング位相を有し、連続するフレーム間で前記異なるサンプリング位相を用いて画像信号を再サンプリングするとともに、
前記画像合成部は、前記サンプリング部において異なる位相で再サンプリングされた少なくとも2枚の画像を合成することで、複数の異なる時間の画像を1枚の画像に合成する
ことを特徴とする画像発生装置。 - 1枚の画像信号を画素ずらしによって複数のサブフレームとして表示する画素ずらし表示に用いる画像信号を生成する画像発生方法であって、
1枚の画像を複数の位相の画素で構成し、
前記複数の位相の画素に対して、それぞれ異なる時間の画像情報を与えるとともに、
前記複数の位相の画素を合成して1枚の画像信号として送出する
ことを特徴とする画像発生方法。
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